高速铁道车辆蛇行脱轨安全性评判方法研究

通过建立轮轨三维几何接触模型、整车动力学分析模型和轮轨碰撞模型,分析高速铁道车辆蛇行失稳后的蛇行脱轨过程及其影响因素.高速铁道车辆的蛇行脱轨过程是一个爬轨和跳轨并存的复杂过程,轮对的名义冲角和有效冲角分别对准静态的爬轨和动态的跳轨起着重要影响作用;随着轮对横移速度的增大、轮轨摩擦系数以及车轮垂向载荷的减小,车轮的跳轨高度越大;横向蠕滑力在整个蠕滑力中所占比例以及轮对横向运动能量越大,车辆越容易脱轨.因此高速铁道车辆的蛇行脱轨安全性应根据轮对横移速度限值并考虑车辆的横向运行稳定性进行评判.当高速铁道车辆分别表现为“超临界”和“亚临界”的蛇行失稳极限环分岔形式时,可分别采用转向架横向加速度移动均方根值方法和转向架横向加速度限值对其横向运行稳定性进行评判.     

铁道车辆质量对蛇行稳定性的影响分析

由于转向架结构型式及各部件分布的不同,会引起车辆各组成质量存在差异。为了研究铁道车辆簧下、簧间和簧上质量对转向架蛇行运动稳定性的影响规律,推导了考虑Maxwell减振器模型的整车21自由度横向动力学线性微分方程,基于特征根稳定性判据,采用最小阻尼比法求解车辆系统的临界速度。同时结合轮对自激输入能量法和模态能量法,提出一种适用于多自由度铁道车辆轮轨系统的自激输入能量分析方法,利用该方法,进行车辆质量参数对系统自激输入能量的影响研究,自激输入能量越大,表明蛇行运动稳定性越差。最后通过仿真软件SIMPACK建立整车动力学模型,使用渐进稳定性方法求解车辆系统的非线性临界速度,仿真结果验证了最小阻尼比法和多自由度轮轨系统自激输入能量方法的可行性,可以反映车辆参数对蛇行运动稳定性的影响规律。研究结果表明：减小簧下和簧间的质量可以在一定程度上提高车辆稳定性,簧上质量对车辆稳定性的影响不大;若轮对和构架的质量分别增加1 000 kg,临界速度将会分别降低19%和9%,自激输入能量将会分别增大91.7%和32%;若轮对和构架的质量分别减小1 000 kg,临界速度将会分别提高36%和10.9%,自激输入...     

铁道车辆蛇行运动稳定性最优化研究

本文将最优化理论运用于铁道车辆蛇行运动稳定性研究领域，建立了转向架轴箱定位参数最优化设计的数学模型，研究了多种优化算法。通过比较分析，找到了较有效的算法，并给出了计算实例，采用双设计变量及目标函数构成的三维图和临界速度等值线图证实了所获解的正确性。     

铁道车辆在直线上的横向稳定性

介绍用一种新的数学模型，模拟装用蠕滑控制车轴的转向架和独立轮转向架的车辆，在直线上运行时的横向稳定性，该模型显示了转向架的主要设计参数对车辆临界速度的影响，并将由此获得的车辆的性能与装用常规转向架的车辆性能进行了比较。     

车辆系统动力学的符号化多体方法

通过不同角度对多体动力学方法以及在铁道车辆系统动力学中的应用进行分析比较，提出一种新的符号式建模方法，它克服了传统数字建模方法的不足，兼容大位移和小位移系统，只需建立一套非线线约束库，程式化强，最后，以铁道车辆轮对弹性定位的转向架为例，说明了它在蛇行运动稳定性分析中的应用。     

货车转向架参数匹配对车辆横向稳定性的影响（上）

利用现代计算分析方法（ＭＣＡＭ）和现代测试分析方法（ＭＴＡＭ），分别对贫车转向架与车体的匹配，轮轨接触的匹配及转向架，车体结构参数和悬挂参数的匹配对铁道车辆振动性能的影响，进行了理论分析和试验分析，从这些分析中可知，转向架匹配参数选择的合适与否，极大地影响着车辆的振动性能，为了使铁道车辆取得良好的动态性能，在设计新型和改进现有铁道车辆时，应对转向架的匹配参数进行优化选择，以期获取最佳的车辆匹配参数     

变轨距转向架方案及其动力学特性研究

解决铁道车辆在轨距不同区间的直通运行是国际铁路联运中亟待解决的问题。本文概述了国外现有的变轨距转向架运用与发展现状，详细分析了铁道车辆变轨距技术要点及关键所在，提出了一种新型的变轨距转向架方案，并利用数值模拟方法对其动力学特性进行分析研究。     

最新研发的转向架技术

支撑车体的转向架虽然很普通,但集中了与铁道车辆走行相关的所有功能,是非常重要的装置。最初铁道车辆的两个轮对是通过弹簧直接安装在车体上的,称作二轴车结构,这种结构不仅在走行性能方面,而且在车辆大型化方面受到很大的限制,现在铁道车辆的性能实现可以说得益于转向架技术的发展及进步。文章介绍了转向架的基本结构、作用及改进方法。     

铁道车辆用转向架构架——设计通则说明

1 概述 近年来,随着铁道车辆运行速度的提高,为了确保安全,有必要将走行装置的重要部件--转向架构架的载荷条件、强度、结构等的设计通用条件标准化,作为《铁道车辆用转向架构架--设计通则》列入JIS标准,为此制定了本标准.     

JIS E4207《铁道车辆用转向架构架设计通则》简介

ＪＩＳＥ４２０７《铁道车辆用转向架构架设计通则》简介转向架构架是车辆走行装置的重要部件，随着列车速度提高，为确保行车安全，转向架构架的负荷、强度、结构等的设计也需要明确化、标准化，在这个背景下制定了这项标准。该标准于１９８４年１月正式发行，１９９２年...     

复合材料在摆动式货车转向架上的应用与研究

文章介绍了复合材料在摆动式货车转向架上的应用情况,分析研究了复合材料在摆动式货车转向架上的功能及结构,论述了复合材料的应用对提高车辆的运行速度、降低能源消耗、减少环境污染、提高经济效益发挥了重要作用,充分说明复合材料在铁道车辆上广阔的应用前景。     

新型转向架参数测定试验台的研制

为确保转向架的性能安全和经济运行,研制了新型转向架参数测定试验台。基于铁道车辆转向架的特点,介绍了转向架参数测定试验台的测试原理、主要结构、功能等,进行了转向架参数测定试验台的机械系统、液压及控制系统和测试系统的设计,实现了铁道车辆转向架的三向刚度同时测定及几何结构尺寸参数测定等功能。     

内轴箱式轻轨转向架设计研究

简要分析了轻轨交通的特点及轻轨车辆转向架的设计要求，介绍了国外用于城市轨道交通及铁道干线车辆中的几种典型的内轴箱式转向架的结构形式，在分析了内轴箱式转向架各部分设计特点的基础上，提出了一种适用于六轴单铰轻轨车辆的内轴箱式转向架设计方案，并对该方案的垂向和横向动力性能进行了计算机仿真。     

铁路货车焊接转向架展望

对我国铁道车辆用主型转向架存在问题的分析及国外货车焊接转向架运用情况的介绍，从技术，经济及生产组织等方面对我国生产货车焊接转向架的可行性作了分析，提出了尽快组织国内焊接转向架生产，以适应高速重载运输需要的建议。     

货车转K2型转向架检修存在的问题及改进建议

目前，转K2型提速货车转向架已作为一种比较成熟的车辆部件在我国铁路货车中得到广泛应用和推广，它能增加车体与转向架间的回转阻力，有效地抑制车体与转向架间的摇头蛇行，有利于提高车辆运行的平稳性，从而提高车辆的临界速度。根据铁道部统一部署，自2005年开始在全铁路进行既有货车提速改造，转K2型转向架为主型转向架。     

转向架轴距误差对车辆直线动力学性能影响的分析

本文首次以轮对的偏转误差为例，为分析了铁道车辆生产与运用过程中经常可能遇到的转向架装配误差对铁道车辆直线运动力学性能的影响。     

提速货车转向架交叉支撑装置端头螺栓折断与丢失原因初探

1问题的提出 为了满足铁路运输高速重载的需要，我国铁路货车大量装用了转8AG型、转8G型、转K2型、转K6型等交叉支撑型转向架。采用交叉支撑装置的目的是增加三大件式转向架的抗菱刚度、提高车辆的临界速度、改善转向架的横向动力学性能。这些转向架的投入运用，提高了车辆的运行品质和运行速度，减少了车辆维护工作量。但是，随着转向架运用时间和数量的增加，交叉支撑装置发生故障的数量逐渐增多。     

日本研究提高既有线曲线通过速度的倾斜转向架

日本铁道综合研究所开发用于提高列车通过既有线曲线速度的新技术，如车体倾斜技术和操舵转向架技术。列车提速时由于受到制动距离的制约，通过曲线时减小速度的改变量，可以提高运行速度，同时改善舒适度、抑制轨道不平顺及轮轨磨耗对轨道和车辆的影响。在摆式车体与转向架间左右两侧安装空气弹簧，可使车体倾斜，由于限制了空气弹簧的压缩，车体最大倾斜角为2°。     

装用30 t轴重转向架铁道货车的稳定性能分析

以配装30 t轴重转向架的货车为分析对象,利用动力学分析软件NUCARS对该货车进行蛇行运动稳定性分析,得出原型方案空、重车的临界速度和一系橡胶垫纵、横向定位刚度、转向架回转阻力矩、转向架抗菱形变形刚度、抗剪切变形刚度和踏面等效斜度对车辆临界速度的影响规律。     

弹性车轮车辆临界速度及曲线通过性能分析

建立了弹性轮对车辆—轨道耦合系统动力学模型,对弹性轮对车辆—轨道耦合系统的临界速度及曲线通过性能进行了动力学仿真,并与刚性轮对车辆的计算结果进行了比较和分析。根据GB/T 5599—1985《铁道车辆动力学性能评定及试验规范》进行评价,结果表明,弹性车轮的临界速度及曲线通过性能均满足要求。